Повышение надежности

Проблема обеспечения надежности оборудования комплексная. Каждый из этапов создания станков и условия их эксплуатации ока­зывают на решение этой проблемы определенное влияние. Надежность станков закладывается при проектировании, обеспечивается при из­готовлении и реализуется при эксплуатации.

Современные металлорежущие станки — сложная электро-, элек­тронно-, гидро-, пневматическая система с элементами механики, надежность которой определяется большим числом различных по прин­ципу действия элементов и механизмов. И все же, исходя из глав­ного параметра надежности любого станка — обеспечения строго ре­гламентированных показателей качества обработки, — основную на­грузку несет механическая часть станка.

Непреложное требование к конструкции станков — обеспечение высокой жесткости, от которой зависит точность и производитель­ность обработки. Высокая статическая жесткость станка является необходимым, но недостаточным условием высокого качества обра­ботки на нем. Высокое качество может быть достигнуто при доста­точной динамической характеристике станка.

В станках при работе на холостом ходу под нагрузкой возни­кают вынужденные колебания и автоколебания. Автоколебания при установочных перемещениях (фрикционные автоколебания) и при ре­зании отрицательно сказываются на точности позиционирования, ше­роховатости и волнистости обработанной поверхности, а при уров­не автоколебаний выше определенного процесс обработки вообще не­возможен из-за потери устойчивости технологической системы. Поэтому практический интерес представляет определение условий, при которых установочные перемещения и процесс резания будут сохранять устойчивость.

Надежность станков в целом может решить система техничес­кой диагностики, которая преследует следующие основные цели:

• круглосуточное многосменное использование технологичес­кого оборудования с ограниченным числом обслуживающего персонала, т.е. организацию трудосберегающей технологии; в этом случае должны быть автоматизированы все без исключения операции, выполняемые обслуживающим персоналом;
• исключить или снизить процент бракованных деталей; это достигается путем дооперационного контроля заготовок, результа­ты которого являются исходной базой при выборе системой управ­ления технологического режима обработки, а также внутриоперационного контроля большого числа параметров, оказывающих влияние на качество обрабатываемых деталей, и наконец, послеоперацион­ного контроля размеров, микро- и макрогеометрии обработанных деталей; результаты внутри- и послеоперационного контроля слу­жат основой для коррекции технологического режима обработки;
• снижение времени простоев из-за неполадок в станке; для решения этой задачи сигналы со стандартных элементов электроав­томатики станка (датчиков давления и расхода, конечных выключателей и т.п.), а также его специальных датчиков износа, темпера­туры, уровня вибраций и т.п. подаются на устройство, предназначенное для своевременного останова станка, подачи сигнала об этом и определения места нахождения дефекта, вызвавшего останов.

Существенно повысить надежность станков в процессе эксплуа­тации можно за счет оснащения их системами активного контроля, адаптивного управления и диагностики. Причем наиболее перспек­тивными являются системы активного контроля с бесконтактными датчиками на базе оптоэлектроники, так как они позволяют произ­водить измерения, не прерывая процесса обработки. В системе ди­агностики должны быть предусмотрены функции профилактики. Сис­темы адаптивного управления оптимизируют режимы обработки.